Linux内核API down_timeout|极客笔记

down_timeout()函数的功能是在指定的时间timeout内获取信号量sem，成功获取信号量后，sem的计数器的值将减1。如果超时还未获取信号量则返回，不会继续等待下去。

down_timeout文件包含

#include <linux/semaphore.h>

down_timeout函数定义

在内核源码中的位置：linux-3.19.3/kernel/locking/semaphore.c

函数定义格式：

int down_timeout(struct semaphore *sem, long timeout)

down_timeout输入参数说明

sem：信号量结构体指针，指向将要获取的信号量。其中，关于信号量结构体semaphore的说明参考极客笔记中sema_init()函数的分析说明。
timeout：在timeout个时钟节拍内获取信号量，一个时钟节拍为4ms。

down_timeout返回参数说明

down_timeout()函数返回一个整型值，如果成功获取了信号量，则返回0，如果在时间timeout内未获取信号量，则返回错误-ETIME。

down_timeout实例解析

编写测试文件：down_timeout.c

头文件及全局变量声明如下：

#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init down_timeout_init(void);
static void __exit down_timeout_exit(void);
struct semaphore sema;

模块初始化函数：

int __init down_timeout_init(void)
{
    int ret;
    long iffies = 1000;                    //1000个时钟节拍，即是4s
    sema_init( &sema, 5 );                 //信号量初始化，count = 5

    /* 输出初始化后信号量的信息 */
    printk("after sema_init, sema.count: %d\n", sema.count);
    ret = down_timeout( &sema, iffies); //获取信号量

    /* 输出down_timeout操作后信号量的信息 */
    printk("first down_timeout, ret = %d\n", ret);
    printk("first down_timeout, sema.count: %d\n", sema.count);

    sema_init( &sema, 0 );                //信号量初始化，count = 0
    ret = down_timeout( &sema, iffies);

    printk("second down_timeout, ret = %d\n", ret);
    printk("second down_timeout, sema.count: %d\n", sema.count);
    return 0;
}

模块退出函数：

void __exit down_timeout_exit(void)
{
    printk("exit! \n");
}

模块初始化及退出函数调用：

module_init(down_timeout_init);
module_exit(down_timeout_exit);

实例运行结果及分析：

首先编译模块，执行命令insmod down_timeout.ko插入模块，然后执行命令dmesg -c，会出现如图所示的结果。

Linux内核API down_timeout

结果分析：

首先定义一个信号量结构体sema，并调用函数sema_init()初始化该信号量，将其计数器设置为5。第一次调用down_timeout()获取信号量，其计数器count将减1而变为4，同时该函数的返回值为0，即成功获取了信号量。然后调用函数sema_init()将信号量sema的计数器值设为0，此后再调用down_timeout()进程将处于等待获取信号量的状态，如果等待时间操作了timeout个时钟节拍（在该测试程序中为4s），进程将返回且返回值为-ETIME，由输出信息可知，该值为-62。